Question

W、X、Y、Z、M、Q均为除稀有气体外的短周期元素，其原子序数依次增大，X的最外层电子数是W的4倍，Z与M的最低负化合价相同，X、M在周期表中位置如图所示．

X
		M

（1）M在周期表中的位置为

 

；
（2）Y与W形成的6核分子的结构式为

 

；
（3）由W、Y、Z、M四种元素组成的两种离子化合物在溶液中相互反应的离子方程式为：

 

．
（4）W₂与Z₂反应生成化合物甲，W₂与Q₂反应生成化合物乙．
已知反应：乙（g）+Z₂（g）→甲（g）+Q₂（g），每生成1molQ₂放热56kJ．写出该反应的热化学方程式：

 

；
（5）X、Y可分别与Z以原子个数比1：1形成化合物丙和丁．在催化剂存在条件下，丙与丁发生可逆反应，生成单质Y₂和另一种化合物戊．写出该反应的化学方程式：

 

，该反应的平衡常数表达式为

 

．
（6）将1mol丙气体和1mol丁气体充入一装有催化剂的恒压容器中，充分反应达平衡后：
①若气体体积较原来减少20%，则丁的转化率为

 

；
②若仅将压强缩小为原来的一半，再次达平衡后，混合气体中戊的体积分数将

 

（填变大、变小或不变）．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用

专题：

分析：W、X、Y、Z、M、Q均为除稀有气体外的短周期元素，其原子序数依次增大，X的最外层电子数是W的4倍，
X属于第二周期元素，则X为C元素，W是H或Li元素，根据（3）题知，W是H元素，根据元素在周期表中的位置知，M是S元素，Z与M的最低负化合价相同，且Z原子序数小于M，所以Z是O元素，Y元素原子序数大于X而小于Z，所以Y是N元素，Q属于短周期主族元素且原子序数大于M，所以Q是Cl元素，
（1）根据M原子电子层数、最外层电子数确定在周期表中位置；
（2）Y与W形成的6核分子为肼，每个N原子连接两个H原子，N原子之间共用一个电子对；
（3）由W、Y、Z、M四种元素组成的两种离子化合物硫酸氢铵、亚硫酸氢铵或亚硫酸铵，二者反应生成二氧化硫和水；
（4）H₂与O₂反应生成化合物H₂O，H₂与Cl₂反应生成化合物HCl，HCl和氧气反应生成水和氯气，每生成1molCl₂放热56kJ，生成2mol氯气放出112kJ热量，据此书写其热化学反应方程式；
（5）C、N可分别与O以原子个数比1：1形成化合物丙和丁，丙是CO、丁是NO，在催化剂存在条件下，丙与丁发生可逆反应，生成单质Y₂和另一种化合物戊，根据化合价变化知，戊是CO₂，根据反应物、生成物及反应条件书写反应方程式，该反应的平衡常数表达式为

c2(CO2)．c(N2)

c2(CO)．c2(NO)

；
①若气体体积较原来减少20%，说明气体的物质的量减少20%，据此计算参加反应的丁的物质的量，从而计算丁的转化率；
②若仅将压强缩小为原来的一半，平衡向逆反应方向移动．

解答： 解：W、X、Y、Z、M、Q均为除稀有气体外的短周期元素，其原子序数依次增大，X的最外层电子数是W的4倍，
X属于第二周期元素，则X为C元素，W是H或Li元素，根据（3）题知，W是H元素，根据元素在周期表中的位置知，M是S元素，Z与M的最低负化合价相同，且Z原子序数小于M，所以Z是O元素，Y元素原子序数大于X而小于Z，所以Y是N元素，Q属于短周期主族元素且原子序数大于M，所以Q是Cl元素，
（1）M原子核外有3个电子层、最外层电子数是6，则M位于第三周期第VIA族，故答案为：第三周期第VIA族；
（2）Y与W形成的6核分子为肼，每个N原子连接两个H原子，N原子之间共用一个电子对，其结构式为，故答案为：；
（3）由W、Y、Z、M四种元素组成的两种离子化合物硫酸氢铵、亚硫酸氢铵或亚硫酸铵，二者反应生成二氧化硫和水，离子方程式为SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O 或 HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O，故答案为：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O 或 HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O；
（4）H₂与O₂反应生成化合物H₂O，H₂与Cl₂反应生成化合物HCl，HCl和氧气反应生成水和氯气，每生成1molCl₂放热56kJ，生成2mol氯气放出112kJ热量，所以其热化学反应方程式为2HCl（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）+Cl₂（g）△H=-56 kJ/mol或4HCl（g）+O₂（g）=2H₂O（g）+2Cl₂（g）△H=-112 kJ/mol，故答案为：2HCl（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）+Cl₂（g）△H=-56 kJ/mol或4HCl（g）+O₂（g）=2H₂O（g）+2Cl₂（g）△H=-112 kJ/mol；
（5）C、N可分别与O以原子个数比1：1形成化合物丙和丁，丙是CO、丁是NO，在催化剂存在条件下，丙与丁发生可逆反应，生成单质Y₂和另一种化合物戊，根据化合价变化知，戊是CO₂，根据反应物、生成物及反应条件知其反应方程式为2CO+2NO

催化剂

N₂+2CO₂，该反应的平衡常数表达式为K=

c2(CO2)．c(N2)

c2(CO)．c2(NO)

，
故答案为：2CO+2NO

催化剂

N₂+2CO₂；K=

c2(CO2)．c(N2)

c2(CO)．c2(NO)

；
①若气体体积较原来减少20%，说明气体的物质的量减少20%，混合气体减少的物质的量=（1+1）mol×20%=0.4mol，设参加反应的NO的物质的量为x，
2CO+2NO?N₂+2CO₂气体减少的物质的量
    2mol        1mol
   x            0.4mol
2mol：1mol=x：0.4mol
x=

0.4mol×2mol

1mol

=0.8mol，
则NO的转化率=

0.8mol

1mol

×100%=80%，
故答案为：80%；
②若仅将压强缩小为原来的一半，平衡向逆反应方向移动，混合气体每增大1mol，NO增大2mol，所以丁的体积分数变大，故答案为：变大．

点评：本题考查化学平衡的计算、热化学反应方程式的书写、离子方程式的书写等知识点，较综合，难点是化学平衡的计算，知道外界条件对化学平衡移动的影响，且为高考高频点．